4×100MW+2×300MW发电厂电气部分设计论文.docx

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学校代码：

10128

学 号：

200621202084

本科毕业设计说明书

（

题 目：

4×100MW+2×300MW发电厂电气部分设计学生姓名 ：

马洁

学 院：

电力学院

系 别：

电力工程及其自动化专 业：

电气工程及其自动化班 级：

电气06-3班

指导教师：

李立新讲师

二〇一〇年六月

内蒙古工业大学本科毕业设计说明书

摘 要

此次设计的主要任务是4×100MW+2×300MW的地区性火电厂电气部分的初步设计。

在设计中设计了发电厂电气主接线设计，对发电机、主变压器、启动/备用变压器进行选型。

计算发电机、变压器等的参数，画等值网络图，合理选择短路点进行短路电流计算并列出短路电流计算结果表，根据计算结果进行其他电气设备；根据计算结果进行其他电气设备包括断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、接地开关、避雷器、熔断器、母线等的选择与校验。

最后，为防止雷击事故，对发电厂又进行了防雷接地保护计算。

设计中要查阅大量的专业资料，逐步掌握查阅，运用资料的能力。

通过在校外的设计和实习，收集资料，使设计更具实用性，又可以总结四年来所学的电力工业的所有相关知识，理论联系实际。

为我们日后的工作打下了坚实的基础。

关键词：

电气主接线；短路计算；设备选择；防雷与接地计算

Abstract

Themaintaskofthisdesignistheregionof4×100MW+2×300MWthermalpowerplantofthepreliminarydesignoftheelectricalpart.Designedinthedesignofthemainelectricalwiringdesignofpowerplants,maintransformers,start/standbytransformerselection.Calculationofgenerators,transformersandotherparameters,theequivalentnetworkdiagramdrawn,reasonablechoiceofshort-circuitshort-circuitcurrentcalculationofpointsandshort-circuitcurrentcalculationresultsarelistedinTable,accordingtothecalculationresultsofotherelectricalequipment;inaccordancewithresultsforotherelectricalequipmentincludingcircuitbreakers,isolationswitch,voltagetransformers,currenttransformers,earthingswitches,surgearresters,fuses,bus,etc.Theselectionandvalidation.andfinally,inordertopreventalightningstrikeaccident,carriedoutonthesubstationgroundinglightningprotectiontoprotectcomputing.

Thedesignofalargenumberofprofessionalstoaccessinformation,andgraduallymastertheaccessanduseinformation.Throughthedesignandoff-campusinternships,thecollectionofinformationtoenablethedesignofmorepracticalandcanbesummarizedinfouryearsofpowerindustrybylearningalltherelevantknowledge,theorywithpractice.Forourfutureworktolayasolidfoundation.

Keywords:

electricalmainwiring;short-circuitcalculation;equipmentselection;Lightningcalculationandgrounding

符

〈1〉主要符号：

号

说明

I″——0S短路电流周期分量

R——电阻

（有名值）

Z——阻抗

Id.t——断路器实际开断时间t秒的

X——电抗

短路电流周期分量

I——电流

Ib——基准电流

It——断路器t秒热稳定电流。

其

中tdz=tz+0.05β″2

IN——额定电流

由β″=I″/ I和短路电流计算时

U——电压

间t

Ub——基准电压

Ug——电网工作电压

UN——额定电压

UGF——工频放电电压

UN1——额定电压（一次侧）

UMI——额定灭弧电压

UN2——二次侧额定电压

K0——温度修正系数

〈2〉常用符号：

L——长度

Ikd——最大开断电流

H——高度

IOh——全电流最大有效值

P——短路损耗

I＊″——0S短路电流周期分量

P——负荷

（标值）

W——能量

Ich——短路电流冲击值

tkd——固有分闸时间

Ibr——断路器的额定开断路器

tdz——短路电流发热等值时间（又称

Ig.max——最大持续工作电流

假象时间

Imax——断路器极限通过电流

Sn——变压器的容量

峰值

Xjs——支路计算电抗（标幺值）

I∞——稳态三相短路电流

目录

引言 1

第一章电气主接线设计 2

1.1主接线的设计原则和要求 2

1.1.1电气主接线的设计依据 2

1.1.2设计主接线的基本要求 2

1.2电气主接线的设计 3

1.2.1大、中型发电厂的接线要求 3

1.2.2主接线图 4

1.3.1主变压器台数的确定 4

1.3.2主变压器容量的确定 4

第二章厂用电设计 6

2.1发电厂自用电设计的原则和要求 6

2.1.1对厂用电设计的要求 6

2.1.2厂用电设计的一般原则 6

2.2厂用变压器的选择 7

2.2.1容量选择 7

2.2.2厂用变压器的选择 8

2.2.3厂用高压启动/备用变的选择 9

2.3厂用电原理图 9

2.3.1本厂厂用电设计说明 9

第三章短路电流计算 12

3.1短路电流计算的目的 12

3.2短路电流计算步骤 12

3.2.1短路计算步骤 12

3.2.2等值电路短路点的选择 12

3.4各元件参数值的计算 13

3.4.1发电机电抗标幺值的计算 13

3.4.2变压器电抗标幺值的计算 14

3.4.3厂用变压器的电抗标幺值的计算 14

3.5各短路点的计算 16

3.5.1F1点短路的短路计算 16

3.5.2F2点短路的短路计算 19

3.5.3F3点短路的短路计算 21

3.5.5F5点短路的短路计算 27

3.5.6F6点短路的短路计算 31

3.6短路计算表 35

第四章电气设备的选择及校验 38

4.1电气设备选择的一般原则 38

4.1.1一般原则 38

4.1.2导体和电器选择和校验项 38

4.2母线及架空线的选择与校验 39

4.2.1母线的选择及校验原则 39

4.2.2220KV母线选择 40

4.2.3500KV母线选择 41

4.2.4发电机变压器封闭母线的选择 41

4.2.5220KV出线选择 41

4.3断路器的选择与校验 42

4.3.1断路器型式的选择 42

4.3.2断路器选择的具体技术条件简述如下 42

4.3.3220KV主变高压侧断路器（母线及其母联上） 43

4.3.4220KV出线断路器选择 44

4.3.5联络变压器同220KV母线所选断路器 45

4.3.6500KV断路器选择 46

4.3.7联络变500KV侧断路器 47

4.3.8联络变低压侧断路器：

48

4.4隔离开关的选择与校验 49

4.4.1隔离开关的用途 49

4.4.2隔离开关的选择与校验 49

4.4.3220KV主变高压侧的隔离开关的选择 50

4.4.4220KV出线隔离开关的选择 51

4.4.5500KV侧隔离开关的选择 51

4.5高压熔断器的选择与校验 52

4.5.1熔断器的作用 52

4.5.2选择的技术原则 52

4.5.3发电机出口处与电压互感器相连的熔断器的型号：

RN2 53

4.6电压互感器的选择与校验 53

4.6.1电压互感器的作用 53

4.6.2电压互感器的选择与校验原则 53

4.6.3电压互感器型式的选择 54

4.7电流互感器的选择与校验 55

4.7.1电流互感器的作用 55

4.7.2电流互感器的选择与校验原则 55

4.7.3发电机出口电流互感器的选择与校验 55

4.7.4主变压器出口电流互感器的选择与校验 56

第五章本厂防雷设计 58

5.1防雷保护及其配置 58

5.1.1避雷针的保护 58

5.1.2避雷线的保护 59

5.2避雷器保护及配置 60

5.3避雷器的主要技术参数 60

5.4避雷器的配置 61

5.5防雷计算 62

5.5.1避雷针的保护范围 62

5.5.2防雷计算 63

5.6避雷器的选择与校验 65

5.6.1氧化锌避雷器应按下列条件选择 65

5.6.2联络变上220KV侧避雷器的选择 66

5.7接地计算 67

结 论 68

参考文献 69

附录 70

谢 辞 72

引言

为了适应电力系统发展趋势，通过本次设计，应该能够综合应用电气工程及其自动化专业的知识，设计出一个符合工程实际的电厂，尽早掌握电厂运行知识，培养实践能力和独立工作能力。

预期目标：

电气主接线设计；厂用电设计，选择厂用变压器；短路电流计算，列出短路计算结果表；主要电气设备选型及校验，本厂防雷系统设计。

我国电力工业已经进入了大机组、大电厂、大电网、超高压、自动化、信息化发展的新时期。

但与发达国家仍有较大差距，人均占有装机容量和人均占有发电量较低；火电厂的平均发电煤耗、供电煤耗、厂用电率及电网损耗率等仍较高；火电厂的污染物排放量较高；电网相对薄弱，供电可靠性偏低；发供电设备质量问题较多，性能欠佳。

根据教学的基本要求和教学计划的需要，采用了从教学设计中进一步掌握电力系统各专业的基础知识并能够进一步用于实践，以防止教学中出现理论与实践不统一的现象发生。

为尽量拓宽内容，提供较为广泛的参考资料，以适应各种类型毕业设计的需要。

既注意与课程教学的结合，又适合顾及自身的完整。

我们都全身心投入到设计中，为较好地完成课程设计，翻阅了大